[发明专利]基于余热利用的二氧化碳捕集系统

摘要

本发明提供了一种基于余热利用的二氧化碳捕集系统，其包括水洗塔、气液分离器、引风机、吸收塔、富液泵、多个分布换热器、解吸塔、再沸器、闪蒸罐以及罗茨风机。在根据本发明的基于余热利用的二氧化碳捕集系统中，从解吸塔第一出口流出的贫液带有较高的热量，而本发明的基于余热利用的二氧化碳捕集系统中的解吸塔、再沸器、闪蒸罐以及罗茨风机形成贫液余热回收循环回路，贫液在再沸器、闪蒸罐以及罗茨风机的作用下转化为温度高的蒸汽而再次进入解吸塔内对富液的解吸提供热量，实现了对贫液余热的高效利用，减少了能源的浪费。

主权项

1.一种基于余热利用的二氧化碳捕集系统，包括：水洗塔(11)，具有：水洗塔第一入口(11A1)，位于水洗塔(11)的上部，供外部的水洗水流入；水洗塔第一出口(11B1)，位于水洗塔(11)的顶部；水洗塔第二入口(11A2)，位于水洗塔(11)的下部，供外部的带有二氧化碳的原料气进入；水洗塔第二出口(11B2)，位于水洗塔(11)的底部；气液分离器(12)，具有：气液分离器入口(12A)，连通水洗塔第一出口(11B1)；气液分离器第一出口(12B1)，位于气液分离器(12)的顶部；气液分离器第二出口(12B2)，位于气液分离器(12)的底部；引风机(13)，具有：引风机入口(13A)，连通气液分离器第一出口(12B1)；引风机出口(13B)；吸收塔(14)，具有：吸收塔第一入口(14A1)，位于吸收塔(14)的底部，连通引风机出口(13B)；吸收塔第一出口(14B1)，位于吸收塔(14)的底部；吸收塔第二入口(14A2)，位于吸收塔(14)的上部；吸收塔第二出口(14B2)，位于吸收塔(14)的顶部；吸收塔第三入口(14A3)，位于吸收塔(14)的顶部；吸收塔第三出口(14B3)，位于吸收塔(14)的上部；富液泵(15)，具有：富液泵入口(15A)，连通吸收塔第一出口(14B1)；以及富液泵出口(15B)；其特征在于，基于余热利用的二氧化碳捕集系统还包括：多个分布换热器(16)，各分布换热器(16)具有：分布换热器第一入口(16A1)，连通富液泵出口(15B)；分布换热器第一出口(16B1)；分布换热器第二入口(16A2)；分布换热器第二出口(16B2)，连通吸收塔第二入口(14A2)；解吸塔(17)，具有：解吸塔第一入口(17A1)，位于解吸塔(17)的上部，连通多个分布换热器第一出口(16B1)中的至少一个；解吸塔第一出口(17B1)，位于解吸塔(17)的底部；解吸塔第二入口(17A2)，位于解吸塔(17)的中部，连通多个分布换热器第一出口(16B1)中的至少一个；解吸塔第二出口(17B2)，位于解吸塔(17)的顶部；解吸塔第三入口(17A3)，位于解吸塔(17)的下部；解吸塔第四入口(17A4)，位于解吸塔(17)的下部；再沸器(18)，具有：再沸器入口(18A)，连通解吸塔第一出口(17B1)；再沸器第一出口(18B1)，连通解吸塔第三入口(17A3)；再沸器第二出口(18B2)；闪蒸罐(19)，具有：闪蒸罐入口(19A)，连通再沸器第二出口(18B2)；闪蒸罐第一出口(19B1)，位于闪蒸罐(19)的顶部；闪蒸罐第二出口(19B2)，位于闪蒸罐(19)的底部，连通各分布换热器第二入口(16A2)；罗茨风机(20)，具有：罗茨风机入口(20A)，连通闪蒸罐第一出口(19B1)；罗茨风机出口(20B)，连通解吸塔第四入口(17A4)；其中，外部的带有二氧化碳的原料气经由水洗塔第二入口(11A2)进入水洗塔(11)下部，与经由水洗塔第一入口(11A1)供入的从水洗塔(11)的上部喷淋而下的水洗水逆流接触，水洗水吸收原料气中的酸性杂质气体和烟尘，其余的带有二氧化碳的原料气向上运动并经由水洗塔第一出口(11B1)、气液分离器入口(12A)进入气液分离器(12)并进行气液分离；在气液分离器(12)中分离出的液体经由气液分离器第二出口(12B2)排出，而分离出的二氧化碳原料气经由气液分离器第一出口(12B1)、引风机入口(13A)进入到引风机(13)，并在引风机(13)的作用下经由引风机出口(13B)、吸收塔第一入口(14A1)进入到吸收塔(14)；进入到吸收塔(14)内的二氧化碳原料气与经由吸收塔第二入口(14A2)供入的从吸收塔(14)的上部喷淋而下的吸收剂逆流接触，吸收剂吸收二氧化碳原料气中的二氧化碳而变为富液，余下的原料气向上运动；富液经由吸收塔第一出口(14B1)、富液泵入口(15A)进入富液泵(15)，然后在富液泵(15)的作用下经由富液泵出口(15B)、各分布换热器第一入口(16A1)进入各分布换热器(16)中进行热交换，以吸热升温；进行热交换后的富液经由各分布换热器第一出口(16B1)、解吸塔第一入口(17A1)和解吸塔第二入口(17A2)进入解吸塔(17)并被加热解吸，分解为二氧化碳和贫液；分解的二氧化碳向上运动并经由解吸塔第二出口(17B2)排出；而贫液经由解吸塔第一出口(17B1)、再沸器入口(18A)进入再沸器(18)而被加热升温至沸点，部分贫液变为蒸汽，蒸汽经由再沸器第一出口(18B1)、解吸塔第三入口(17A3)再次进入到解吸塔(17)以为解吸塔(17)解吸提供热量；未变成蒸汽的贫液经由再沸器第二出口(18B2)、闪蒸罐入口(19A)进入闪蒸罐(19)，进入闪蒸罐(19)内的贫液由于闪蒸罐(19)内的压强降低而大部分贫液瞬间汽化变为二次蒸汽，二次蒸汽经由闪蒸罐第一出口(19B1)、罗茨风机入口(20A)进入罗茨风机(20)，二次蒸汽在罗茨风机(20)中被加压升温，在罗茨风机(20)的作用下经由罗茨风机出口(20B)、解吸塔第四入口(17A4)进入解吸塔(17)以为解吸塔(17)解吸提供热量，其中，解吸塔(17)、再沸器(18)、闪蒸罐(19)以及罗茨风机(20)形成贫液余热回收循环回路，而进入闪蒸罐(19)内的贫液中的剩余的一小部分贫液经由闪蒸罐第二出口(19B2)、各分布换热器第二入口(16A2)进入到各分布换热器(16)并与各分布换热器(16)内的富液进行前述热交换后经由各分布换热器第二出口(16B2)、吸收塔第二入口(14A2)返回到吸收塔(14)中，其中各分布换热器(16)内实现贫液和富液之间的热交换。